Ozawa方程处理PET非等温结晶动力学过程研究

采用Monte Carlo法计算机模拟在预先成核条件和不同降温速率下PET非等温结晶曲线，将模拟的结果用Ozawa方程及改进的Ozawa方程进行处理。结果表明，用Ozawa方程解析的Avrami指数与理论值相近，用改进的Ozawa方程可直接得到结晶速率常数，求出的线生长速率与理论值基本吻合。

OZAWA定理的推广

本文得到了关于亚纯函数唯一性的一个结果,推广并改进了Ozawa定理。

关于亚纯函数导数亏量和的Ozawa问题

设σλ表示所有限级λ的亚纯函数构成的集合,R.Nevanlinna显示,当λ是正的非整数时,κ(λ)>0,其中设f为有限级λ的亚纯函数,Ozawa证明了存在正常数d=d(λ),满足1/2(5-(21^(1/2))≤d≤1/4,使我们曾将d的范围精确为1/4≤d≤4/13。本文中,我们得到一个更精确、更广泛的结论:设f是有限级λ的亚纯函数,则对任何自然数n,存在仅与n,λ有关的正常数d,满足2n(n+1)/(4n^2+7n+2)≤d≤4n(n+1)/(4n^2+6n+1+(16n^4+56n^3+60n^2+20n+1)^(1/2))

用Avrami-Ozawa模型研究6-叔丁基间甲酚非等温结晶动力学

主要研究了6-叔丁基间甲酚(3M6TB)的静态熔融结晶动力学。通过差示扫描量热仪(DSC)在不同的降温速率下测定降温结晶过程中的放热曲线,然后对数据进行分析得到相对转化度随温度变化的关系。用Avrami-Ozawa模型处理试验数据得到3M6TB静态熔融结晶过程的力学参数FT(达到给定结晶度所需要的冷却速率的值)以及θ(Avrami常数对Ozawa常数的比值),FT和θ均随着降温速率的增大而增大,导致在本研究试验条件下一定结晶时间内3M6TB的相对结晶度随降温速率的增加而提高。

尖锐的幽默——评Tysuyoshi Ozawa的艺术

Tysuyoshi Ozawa的许多幽默作品都能引人发笑，但是这些作品更像是一种小心谨慎的挑战——通过嘲讽令人厌烦的旧制度来委婉地批评日本封闭的现状。Ozawa感到作为一个艺术家他必须正视日本在现代化进程中时而接受时而抵制西方思想所造成的矛盾。Ozawa认为艺术应该以日本生活为对象，应该从某种特权地位上走下来。因此尽管日本社会缺乏明确的思想意识，他还是全身心地融入到日本国内生活中去。继续内心自省式的斗争以发掘新的东西。

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型(three-pseudocomponent model)通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中,利用非线性最小二乘法,在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数(活化能、指前因子、反应级数)。通过研究发现,纤维素(cellulose)分解反应级数接近1,与前人结果相一致。木质素(lignin)分解级数与生物质种类有关,接近于1或3。半纤维素(hemicellulose)的分解过程最复杂,其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准,对3种三组分模型进行比较,发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。

生物质热反应机理特性研究

通过对不同生物质在热解以及不同氧含量下燃烧过程的研究，详细探讨了生物质热反应机理。将OZAWA分析方法和动力学分析法结合，计算得到固体样品在热反应过程中的活化能分布特征，进而确定所对应的动力学反应机理。通过对纤维素热解过程的分析证明该方法的准确性，并对不同生物质在不同条件下热反应过程进行全面分析。结果表明，热反应过程可以分为两个阶段，第一阶段为挥发份释放阶段，动力学基本上符合R2即三维随机成核和核增长（除棉杆在N2：O2=54：1条件下的反应）；第二阶段为焦反应阶段，动力学机理变化较大，而该变化与颗粒相的结构有关，其动力学特征可以归纳为（1-a）^m，n的取值与颗粒结构特性相关。

PP非等温结晶动力学处理方法的研究

采用Jeziomy法和Ozawa法研究了聚丙烯（PP）的非等温结晶动力学。确立了PP结晶动力学的适合范围及处理方法，揭示了PP结晶速率和结晶形式随结晶条件的变化规律。结果表明．在相对结晶度为0．04～0．80的快速结晶段，在结晶峰温度（L）的两侧，以Jeziomy法处理PP结晶动力学是合适的，瓦两侧的结晶速率和结晶形式存在较大差异；在相近的结晶速率范围内，用Ozawa法处理PP结晶动力学是合适的，PP主要在（125．0±5．0）℃结晶，温度影响PP的结晶形式。

聚亚苯基苯并二噁唑的热分解行为

用热失重方法分析了聚亚苯基苯并二唑(PBO)纤维在不同气氛中的热分解行为,采用O zaw a法计算了PBO纤维在氮气和空气两种气氛中的热分解活化能。结果表明升温速率对PBO纤维的热分解温度有较大影响;氧气作为热分解反应的引发剂,大大降低了分解反应的活化能;由IR光谱对不同温度裂解产物结构的分析,推测了热氧化降解对PBO纤维分子结构的影响;在不同失重率时几乎相同的热分解活化能,表明无论热分解的气氛如何,PBO纤维的热分解均是一个无规引发的单阶段过程;结合PBO纤维在两种气氛中的热分解机理,解释了分解气氛对残碳率的影响。

聚乳酸的非等温结晶行为

用差示扫描量热法(DSC)研究聚乳酸(PLA)从熔体及玻璃态为初始条件下的非等温结晶行为,采用Ozawa方程、Mo法、Khanna法和Kissinger法对结晶动力学参数进行计算处理。实验结果表明,这几种方法均适合处理PLA的非等温结晶过程,而Khanna法提出的结晶速率系数(CRC)能够方便地评价PLA相对结晶速率的大小。PLA从玻璃态升温结晶比从熔体降温结晶容易得多,升温过程有利于晶核生成,而降温有利于晶体生长。升温结晶时,升温速率2.0℃/min时,结晶焓(ΔHc)达到最大为27.1 J/g。从熔体等速降温过程中,随着冷却速率的降低ΔHc单调增加,冷却速率为0.25℃/min时ΔHc增加到28.3 J/g。在较低温度下从玻璃态结晶,主要表现为异相成核的二维生长方式。在较高的温度下从玻璃态升温结晶及从熔体冷却结晶时,以均相成核的三维生长方式结晶为主。与升温过程相比,冷却不利于晶核的生成,所以导致冷却过程总体ΔHc偏低,扩散活化能偏大。

氯磺化聚乙烯的降解动力学

通过热重分析仪研究了不同氯硫含量的氯磺化聚乙烯(CSM)在不同升温速率下的热分解行为。采用Ozawa及Kissinger方程研究了氯磺化聚乙烯的降解动力学,研究发现CSM的热降解过程包括两个主要失重平台,而且氯磺化聚乙烯的热分解反应不是一级反应。Ozawa方程计算的活化能随着产物中氯硫含量的增加从304.661kJ/mol下降到292.573kJ/mol。Kissinger方程计算的活化能分别为282.785kJ/mol和274.176kJ/mol。ln(β/Tm2)对1/Tm作图得一直线,证明氯磺化聚乙烯的热分解符合无规分解模型。

农林废弃物水蒸气催化气化动力学研究

采用热重分析方法研究谷壳和木屑及其NiO、MgO和CaO添加物在水蒸气气氛下的气化特性,采用两种常用的气固反应模型——收缩核模型和均相反应模型,计算得出反应动力学参数,同时用Ozawa法计算动力学参数,验证两种模型描述反应机理的适用性。在低温催化热解阶段,收缩核模型和均相模型基本适合此阶段反应机理,但在高温半焦催化气化阶段,不能简单地用收缩核和均相模型描述,此阶段反应机理不适合收缩核和均相模型。通过DTG曲线和Ozawa法计算出的表观活化能综合评价,3种催化剂在低温热解段催化活性大小顺序为:NiO>CaO>MgO,在高温气化段的催化活性大小顺序为NiO>MgO>CaO。

含硅氧烷的聚氨酯弹性体的热稳定性与热降解动力学

以末端基为羟基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与聚四甲基醚二醇(PTMG)为混合软段合成出一系列含硅氧烷的聚氨酯弹性体。用热重分析(TGA)与Ozawa-Flynn的方法研究了聚合物的热稳定性以及热降解动力学,结果表明,PDMS的引入改善了传统聚氨酯弹性体的热稳定性,合成所得聚合物均具有两个不同的热降解阶段,且随着PDMS含量的增加,聚合物的热稳定性逐渐降低。

反式1,4-聚丁二烯的非等温结晶动力学研究

采用Nd(P507)3 LiBu AlEt3和AlEt3 VCl3两种催化剂体系分别合成了两种分子量与反式1,4单元结构含量不同的反式1,4 聚丁二烯样品(TPBD)。用DSC方法不仅研究了两样品六方相晶体的非等温结晶过程,同时还对单斜相结晶的非等温动力学过程进行了研究。Avrami方程分析显示,在低结晶度下TPBD六方相和单斜相的结晶生长过程呈现热成核的三维球晶生长。研究表明:虽然Ozawa方程在较低温度下能描述TPBD的六方相结构的实验数据,但不能完全描述在较高温度下六方相及单斜相非等温结晶过程,而用莫志深等建议的方程则能很好地描述TPBD六方相和单斜相非等温结晶过程。由Kissinger方程得到TPBD六方相和单斜相结晶的平均结晶活化能分别为-165.8kJ/mol和-220.5kJ/mol。

笼状硅氧烷/硅橡胶复合材料的非等温结晶性能

采用溶液共混法制备了笼状硅氧烷低聚物(POSS)/硅橡胶复合材料,用差示扫描量热仪在不同降温速率下研究了POSS/硅橡胶复合材料的非等温结晶性能,考察了POSS质量分数分别为5%(试样P5)、10%(试样P10)和30%(试样P30)时对复合材料非等温结晶参数和活化能的影响,并选用Ozawa及Ozawa-Avrami联合法对POSS/硅橡胶的非等温结晶性能进行了分析。结果表明,Ozawa-Avrami联合方法适合描述POSS/硅橡胶的非等温结晶现象;POSS/硅橡胶复合材料成核速率的大小依次为P5、P15和P30,生长速率则相反,而结晶速率大小依次为P30、P5和P15。

基于热分析动力学的烧结用焦炭颗粒燃烧数值模拟

基于烟气循环烧结中氧体积分数降低抑制了燃料燃烧,焦炭细化可显著改善整体燃烧效率,是烧结工艺极具潜力的节能增产措施,采用缩核模型,模拟贫氧率和粒度对焦炭颗粒燃烧特性的影响。焦炭的着火温度ti、不完全燃烧系数κ、燃烧反应焓ΔH等燃烧特性参数采用热重实验确定,焦炭燃烧的本征活化能E和指前因子A通过Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法计算。研究结果表明：空气气氛中,焦炭颗粒的ti约为550℃,κ为1.128～1.333,对应的ΔH则为28.810～31.640 MJ/kg,E约为137.156 k J/mol;ti基本上不随实验条件变化,κ随着氧体积分数的降低显著增大,E则略减小;焦炭颗粒的最高燃烧温度约为1 560 K,燃烧速率随着灰层厚度的增加逐渐降低;当颗粒粒度增大或氧体积分数降低时,燃烧效率显著下降,且前者影响更大;考虑采用烟气循环,当焦炭细化效率达到1.33时,可保证整体燃烧效率不比传统烧结的低。

一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法

作者基于多年对聚合物结晶动力学方面研究的工作积累,联合Avrami方程和Ozawa方程,提出了一种研究聚合物非等温结晶动力学的新方法.该方法既克服了使用Ozawa方程所获得的数据点过少,常常出现非线性,不能获得可靠的动力学参数的缺点,又克服了使用经Jeziorny修正的Avrami方程所获得的表观Avrami指数无法准确预测非等温过程成核生长机理的缺点.该方法已成功用于多种聚合物体系,被国内外学者引用数百次,已成为研究聚合物非等温结晶动力学一种有效方法.

PBS-PTMO嵌段共聚物的合成及其结晶动力学

以丁二酸、丁二醇以及聚四氢呋喃醚(PTMO)为原料制备了w(PTMO)为50%的可生物降解聚丁二酸丁二酯(PBS)-PTMO嵌段共聚物(记作PBSPTMO50)。采用核磁共振氢谱仪,凝胶渗透色谱仪对共聚物进行了表征,利用差示扫描量热仪研究了PBS硬段和软段的非等温结晶动力学。结果表明:PBSPTMO50的数均分子量和重均分子量分别为53 083,152 407,相对分子质量分布指数为2.87;PBSPTMO50有两个结晶峰;Ozawa方程能拟合PBS硬段的非等温结晶过程,但不适合PTMO软段;而莫志深方程能拟合PBS硬段和PTMO软段的非等温结晶过程。

聚乙烯与三单体固相接枝物的热分解动力学

采用单体自增溶原位固相接枝法合成了聚乙烯与三单体固相接枝物（PETM）。采用Coats-Redfma法和Doyle-Ozawa法研究了接枝物的热分解动力学。研究表明，受接枝支链的影响，PETM的热分解反应级数介于0～1之间。PETM的热分解活化能比PE高，说明PETM的热稳定性优于PE，随着St在支链中的比例增加。PETM的热稳定性有逐渐增加的趋势，这是由于St能稳定自由基，从而降低PE的热分解速率。

某型报废火箭炮弹战斗部装药安定性试验研究

为分析某型报废火箭炮弹战斗部梯黑铝混合装药的安定性,将样品加速老化处理,利用差示扫描量热仪测定了试样老化处理前后的热分解过程。分别得到老化前后在5,10,20℃/min升温速率下的DSC曲线和相关特征数据。采用非模函数Ozawa法,结合线性回归分析,计算了炸药热分解的动力学参数,求得试样老化处理前后在不同升温速率下平均峰温改变量为1.08℃,表观活化能改变率为8.01%。表明该梯黑铝混合装药安定性良好,满足资源化再利用要求。